海州湾南部海域大型底栖动物多样性的研究
季相星 姚远 赵颖
摘 要：2017年8月及2018年4月在海州湾南部海域进行了7个站位的大型底栖动物调查，共发现大型底栖动物66种，其中多毛类36种，软体动物16种，甲壳动物10种，其它类群4种。比较两个航次IRI可以发现，光滑河蓝蛤（Potamocorbula laevis）、棘刺锚参（Protankyra bidentata）及光滑狭口螺（Stenothyra glabar）在调查海域春季和夏季均占据着优势地位。2017年8月航次总平均丰度为517.7 ind/m2，总平均生物量为28282 5 g/m2;2018年4月航次总平均丰度为8 110.9 ind/m2，总平均生物量为25.001 1 g/m2。2017年8月航次大型底棲动物的Shannon-Wiener多样性指数（H）平均值为2.54，波动范围1.28～3.45;2018年4月航次H平均值为2.38，波动范围0.66～4.04。通过大型底栖动物多样性分析，认为该海域生境质量整体处于一般的状态。
关键词：海州湾南部海域;大型底栖动物;丰度;生物量;多样性
中图分类号：Q958
大型底栖动物组成复杂，种类丰富，其研究在渔业资源补充、污染监测和海洋生态研究中有重要意义[1]。海州湾位于中国黄海中南部，为典型的开敞式海湾，是沙质-岩石海岸和泥质海岸的交汇地带。海州湾有众多河流注入，带来大量的有机质及营养盐，加上阳光充足，海域辽阔，成为优良的产卵场，为我国八大渔场之一[2]。本研究的海域位于海州湾南部，临洪河口及东西连岛周边的近岸海域，受河流注入等陆源因素影响较大。近年来，国内学者已对渤海、黄海及长江口等海域大型底栖动物开展了较系统的研究[3-8]，但对海州湾的研究却鲜见报道[2，9，10]。本文以2017年8月及2018年4月调查结果分析海州湾南部海域大型底栖动物的丰度、生物量及生物多样性，以期为该海域生态系统的深入研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 研究航次及站位设置
于2017年8月和2018年4月对海州湾南部海域进行了7个站位的大型底栖动物样品采集，两次采集的站位相同，如图1所示。
1.2 样品的采集、处理及分析
使用0.062 5 m2的彼得逊采泥器采集泥样，0.5 mm孔径的网筛分选沉积物样品，分选后留在网筛上的标本及残渣全部收集装瓶，并用5%福尔马林溶液固定。带回实验室进行分析、鉴定及称重。样品的处理、保存、计数和称重等均按《海洋调查规范》[11]进行。
1.3 数据分析
优势种采用相对重要性指数IRI（Index of Relative Importance）[12]进行确定。该指数的计算是将每种生物的个体重量、丰度及出现频率均考虑在内，能够较为全面地反映出每种生物在整个群落中的地位。计算公式如下：
式中：W为每种的生物量占总生物量的百分比，N为每种的丰度占总丰度的百分比，F为该种出现的频率。
生物多样性采用Shannon-Wiener多样性指数（H）[13]、Margalef丰富度指数（d）[14]及Pielous均匀度指数（J）[15]进行分析。公式如下：
式中：Pi为第i种的个体数与总个体数的比值，N为总个体数，S为总种数。
2 结果
2.1 大型底栖动物的种类组成
调查共发现大型底栖动物66种，其中，多毛类36种，占总种数的54.55%;软体动物16种，占24.24%;甲壳动物10种，占15.15%;其它类群包括扁形动物、棘皮动物、纽形动物及鱼类各1种，共占总种数的6.06%。
2017年8月调查共发现大型底栖动物40种，其中，多毛类20种，软体动物10种，甲壳动物7种，棘皮动物、纽形动物和鱼类各1种。2018年4月共发现大型底栖动物51种，其中，多毛类30种，软体动物11种，甲壳动物6种，扁形动物、纽形动物、棘皮动物和鱼类各一种。在两次调查中均出现的大型底栖动物有26种，其中，多毛类15种，软体动物5种，甲壳动物3种，棘皮动物、纽形动物和鱼类各1种。
表1列出了各航次相对重要性指数（IRI）前十位的种。如表所示，共有三种生物同时出现在两个航次中，分别为光滑河蓝蛤（P. laevis）、棘刺锚参（P. bidentata）和光滑狭口螺（S. glabar）。光滑河蓝蛤（P. laevis）的IRI在两个航次中均排第一，而且棘刺锚参（P. bidentata）和光滑狭口螺（S. glabar）在2018年4月航次中分别排第二和第三。由此可见，这三种生物在调查海域春季和夏季均占据着优势地位。如表所示，2017年8月航次前十位的种包括多毛类5种，软体动物3种，棘皮动物和纽形动物各1种;2018年4月航次包括多毛类4种，软体动物3种，甲壳动物、棘皮动物和鱼类各1种。说明这多毛类和软体动物在调查海域的大型底栖动物群落中有着极其重要的作用。
2.2 大型底栖动物的丰度和生物量
2.2.1 丰度的分布
2017年8月航次大型底栖动物丰度的平均值为517.7 ind/m2，范围为80～1 672 ind/m2。如图2及表2所示，丰度的高值区主要位于河口区域。其中，位于沙汪河及青口河河口的JS04站位丰度最高，为1 672 ind/m2，这是由于在该站位发现了大量的光滑河蓝蛤（P. laevis）造成的，其丰度为952 ind/m2。青口河为水流量较小的自然河流，水质较好;而沙汪河为人工河流，周边工厂排污较多，有机质含量丰富。丰度的次高值位于JS06站位，位于临洪河河口，在该站位发现了较多的稚齿虫（Prionospio sp.），其丰度为576 ind/m2。丰度最低值出现于JS09和JS10站位，分别为88 ind/m2和80 ind/m2。
2018年4月航次大型底栖动物丰度的平均值为8 110.9 ind/m2，范围为160～32 976 ind/m2。如图2及表2所示，丰度的高值区同样位于河口区域。其中JS06站位丰度最高，为32 976 ind/m2，在该站位发现了大量的光滑河蓝蛤（P. laevis），其丰度高达30 184 ind/m2。其次为JS04站位，该站位光滑河蓝蛤P. laevis）的丰度同样高达18 168 ind/m2。该航次丰度最低值出现于JS08站位，其值为160 ind/m2。
如图2及表2所示，各航次大型底栖动物丰度分布较规律，高丰度区主要位于河口区域，而其他海域丰度较低。比较两个航次可以发现，2018年4月航次平均丰度远高于2017年8月航次，其中最主要的原因就是2018年4月在JS04及JS06站位发现了大量的光滑河蓝蛤（P. laevis）;同时，其它站位的丰度也普遍高于2017年8月航次的同一站位。
2.2.2 生物量的分布
2017年8月航次大型底栖动物平均生物量为28.282 5 g/m2，范围为0.347 2～91.391 2 g/m2。如图3及表2所示，生物量的分布与丰度的分布类似，高值区同样位于河口区域。生物量的最高值出现于JS04站位，为91.391 2 g/m2，在该站位发现了较大量的光滑河蓝蛤（P. laevis），其生物量为89.092 g/m2，占JS04站总生物量的97.48%。生物量最低值同丰度最低值一样出现于JS10站位，为0.347 2 g/m2。
2018年4月航次大型底栖动物平均生物量为25.001 1 g/m2，范围为4.060 8～87.388 8 g/m2。如图3和表2所示，生物量最高值出现于JS11站位，为87.388 8 g/m2，在该站位发现了较大个体的棘刺锚参（P. bidentata）和红狼牙鰕虎鱼（O. rubicundus），其生物量分别为48.138 4 g/m2和33.236 8 g/m2，共占JS11站位总生物量的93.12%。
综上所述，各航次大型底栖动物生物量分布较规律，除个别站位出现较大生物体外，高生物量区依然主要位于河口区域。比较两个航次可以发现，虽然2018年4月航次的平均丰度远高于2017年8月航次，但两个航次的平均生物量却相差不大，甚至2017年8月航次平均生物量还略高于2018年4月航次。
2.3 大型底栖动物的多样性
各航次大型底栖动物丰富度指数（d）、Shannon-Wiener多样性指数（H）和均匀度指数（J）如表3所示。
2017年8月航次种数平均值为11种，波动范围为4～19种;丰富度平均值1.12，波动范围0.46～1.68;Shannon-Wiener多样性指数平均值2.54，波动范围1.28～3.45;均匀度平均值074，波动范围0.37～1.00。如表3所示，2017年8月航次各多样性指数的最低值均出现于JS09站位，而种数和丰富度的最高值出现于JS04站位，多样性和均匀度的最高值出现于JS11站位。这是由于2017年8月航次在JS04站位发现了大量的光滑河蓝蛤（P. laevis），造成其Shannon-Wiener多样性指数（H）和均匀度指数（J）均有所下降。
2018年4月航次种数平均值为18种，波动范围为6～23种;丰富度平均值1.61，波动范围0.68～2.35;H指数平均值2.38，波动范围0.66～4.04;均匀度指数平均值0.59，波动范围0.16～1.00。如表3所示，2018年4月航次各多样性指数的最高值均出现于JS05站位，而种数和丰度度的最低值出现于JS08站位，H指数和均匀度指数的最低值出现于JS06站位。H指数和均匀度指数的次低值出现于JS04站位。如前文所述，JS04和JS06站位均发现了大量的光滑河蓝蛤（P. laevis），这是造成其种数和丰富度与其他站位相差不大而H指数H和均匀度指数却远低于其他站位的主要原因。
2017年8月航次H指数平均值为2.54，除JS09站位为1.28及JS11站位为3.45外，其它站位均处于2到3之间;2018年4月航次平均值为2.38，JS04及JS06站位小于1，JS09及JS05站位大于3，其余3个站位均处于2到3之间。综上所述，海州湾南部海域生境质量整体处于一般的状态。同时，从此次的调查结果也可以看出H指数应用的局限性，例如JS09站位在2017年8月航次的H仅为1.28，而在2018年4月航次却高达3.84;虽然2018年4月航次JS04及JS06站位的H均小于1，但这主要是由于在这个两个站位均发现了大量的光滑河蓝蛤（P. laevis）造成的，并不能真实反应这两个站位的沉积物环境。
3 讨论
3.1 不同季节丰度生物量的对比
前文已经提到，两个航次的平均生物量相差不大，但2018年4月航次的平均丰度却远高于2017年8月航次。本文认为出现这种结果的原因有：大型底栖动物中很多种类在完成其变态之后，终生栖息在固定场所或只在有限的范围内活动。在自然水体中，大型底栖动物多在春季繁殖，故多为幼体或低龄个体，而夏秋季基本长大成熟[10]。本次调查区域主要位于近岸海域，受入海河流污染、渔业捕捞等人为扰动较为严重。以优势种光滑河蓝蛤（P. laevis）为例，光滑河蓝蛤（P. laevis）在春季大量繁殖，造成其丰度极高，但个体幼小，生物量并没有显著增加。夏秋季节，光滑河蓝蛤（P. laevis）长大成熟，个体重量显著增加，但同时其更容易被大量捕捞，造成其丰度的降低。
3.2 与周边海域的对比
将本研究调查结果与周边海域的历史调查资料进行比较，见表4。如表4所示，本次调查的总种数及2017年8月航次的平均丰度与连云港核电站海域及连云港港口海域的调查结果相近，而与海州湾及南黄海海域的调查结果却相差较大，同时，本次調查2018年4月航次的平均丰度远远高于其它海域的平均丰度;本次调查的平均生物量与表中所示其它海域均相近。造成这种现象的原因可能有：（1）2018年4月航次调查在JS06站位发现了大量的光滑河蓝蛤（P. laevis），其丰度高达30 184 ind/m2，对整个调查海域平均丰度的贡献率高达53.76%，这是造成该航次平均丰度远远高于其它海域的主要原因。（2）连云港核电站海域、连云港港口海域及本文调查海域均位于连云港的近岸海域，而海州湾及南黄海的调查点位主要位于远岸海域。近岸海域受入海河流等影响较大，有机质丰富，而远岸海域受陆源影响较小，营养物质较少，这是造成连云港核电站海域、连云港港口海域及本文调查海域丰度与海州湾及南黄海海域调查结果相差较大的主要原因。（3）采样季节的不同对调查结果造成的影响。2017年8月航次平均丰度与连云港港口海域调查结果相近，同时，两次调查的最主要优势种均为光滑河蓝蛤（P. laevis），而造成2018年4月航次高丰度的主要原因依然是光滑河蓝蛤（P. laevis）。如前文所述，光滑河蓝蛤（P. laevis）在2018年4月航次多为幼体，而在2017年8月航次多为成体，这是造成两个季节丰度相差较大的主要原因。参考文献：
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Biodiversity of Macrobenthos in The Southern Waters of? Haizhou Bay
JI Xiang-xing，YAO Yuan，ZHAO Ying
（Jiangsu Lianyungang Environmental Monitoring Center，Lianyungang 222001，China）
Abstract：Macrobenthos were investigated at 7 sites in the southern waters of Haizhou Bay in August 2017 and April 2018.In total，66 species were found，including 36 species of Polychaeta，16 species of Mollusca，10 species of Crustacea，and 4 species of other taxonomies.Comparing the IRI（Indices of relative importance），we found that Potamocorbula laevis ，Protankyra bidentata and Stenothyra glabar were the dominant species in both the two survey . In August 2017 cruise the average abundance of macrobenthos was 517.7 ind./m2，and the average biomass was 28.282 5? g/m2?in the sampling sites. In April 2018 cruise the average abundance of macrobenthos was 8 110.9 ind/m2，and the average biomass was 25.001 1? g/m2. In August 2017 cruise the range of Shannon-Wiener index of macrobenthos was 1.28～3.45，with an average of 2.54; and in April 2018 cruise the range was 0.66～4.04，with an average of 2.38. Analysed the diversity，this paper held that the sediment environment of this site was slightly polluted .
Key words：the southern waters of Haizhou Bay; macrobenthos; abundance; biomass; diversity
（收稿日期：2020-10-23）
